Neste momento, a tecnologia Power over Ethernet (PoE) mudou a maneira como as pessoas alimentam e conectam dispositivos modernos, tornando-a ideal para empresas, redes de TI e casas inteligentes. Munidos deste guia, desvendaremos o mundo dos switches PoE, suas funcionalidades, vantagens e relevância na alimentação de câmeras de rede, pontos de acesso sem fio, alvos de IoT e outros. Seja você um especialista em TI, um autodidata em tecnologia ou um executivo de negócios tentando tornar sua rede mais eficaz, este recurso abrangente servirá ao seu propósito de fornecer a você as informações certas para permitir que você tome as decisões certas. O artigo explicará, portanto, como os switches PoE podem melhorar a eficiência da sua infraestrutura de rede e a capacidade de alimentar dispositivos e transferir dados entre eles de uma nova maneira.
O que é um switch PoE e como ele funciona?
O que é a tecnologia Power Over Ethernet?
O Power over Ethernet permite que dados e energia sejam transmitidos juntos por meio de um cabo ethernet para alimentar os dispositivos. Isso significa que os dispositivos conectados não exigem fontes de energia individuais, economizando tempo e reduzindo os custos de infraestrutura. A tecnologia PoE emprega os mesmos fios de cobre em um cabo ethernet para transmitir sinais de dados junto com energia de baixa voltagem. Essa tecnologia conecta e alimenta vários dispositivos, como câmeras IP, pontos de acesso sem fio ou telefones VoIP. Os dispositivos habilitados pelas tecnologias atendem aos padrões definidos pelo IEEE 802.3af e 802.3at, portanto, os níveis de energia suportados pelos dispositivos são definidos para trabalhar juntos de forma eficiente.
Compreendendo cada porta em um switch PoE - Compreensão da função
Cada porta de switch PoE atua como uma interface de dados e fonte de conexão para os dispositivos conectados a ela. Com base nos parâmetros do dispositivo, as portas são criadas para determinar se o dispositivo conectado requer PoE e, em caso afirmativo, qual é o nível de energia correto a ser fornecido. Além disso, a porta também permite que o dispositivo se comunique com a rede e é responsável por garantir uma comunicação eficaz. Como as portas suportam energia e dados, permitindo fácil conectividade, soquetes elétricos não são mais necessários, permitindo configurações mais rápidas do dispositivo.
Dispositivos PoE familiares e suas aplicações
Vários dispositivos podem usar a tecnologia Power over Ethernet (PoE) porque ela é fácil de implementar e eficaz. Considere os dispositivos PoE mais populares e seu uso correspondente aqui:
- Câmeras IP: Principalmente implantado em sistemas de vigilância e segurança, o PoE permite que qualquer tipo de câmera seja facilmente instalada e implantada em áreas externas ou de difícil acesso, já que tanto a energia quanto a rede são fornecidas por um único cabo.
- Telefones VoIP: Integrantes de qualquer sistema de comunicações unificadas contemporâneo, os telefones de voz sobre IP alimentados por PoE eliminam a necessidade de usar uma fonte de alimentação externa, mas garantem uma comunicação de voz confiável.
- Pontos de acesso sem fio, WAPs: Esses dispositivos, usados em escritórios comerciais e outras áreas públicas, empregam PoE para aumentar a cobertura da rede sem fio sem exigir mais do que uma única fonte de energia.
- Comutadores de rede: Utilizado para alimentar e conectar outros dispositivos Power over Ethernet, o que ajuda a simplificar a implantação de rede em escritórios médios e pequenos.
- Dispositivos IoT: Esses sensores, controles e ferramentas de automação estão sendo rapidamente integrados em edifícios inteligentes e são alimentados por PoE para garantir uso e monitoramento eficientes de energia.
O que é ainda mais surpreendente é que esses dispositivos suportam PoE, agilizam o crescimento da infraestrutura e reduzem significativamente os custos de instalação e manutenção.
Como escolher o switch PoE certo para suas necessidades
Fatores a considerar em um switch de rede
Na sua avaliação de um switch de rede, quais fatores você considera importantes? Existem alguns parâmetros importantes a serem observados para que o dispositivo atenda aos meus requisitos. Primeiro, avalio o número de portas e sua velocidade para garantir que serão adequadas para o meu número de dispositivos e a largura de banda necessária. O próximo fator a ser considerado é a permissão de PoE, que é vital para dispositivos energizados, como telas, câmeras e pontos de acesso, entre outros. Também há recursos de gerenciamento a serem considerados, pois geralmente tenho que avaliar se um switch gerenciado ou não gerenciado é necessário com base nos meus requisitos de controle e configuração. Além disso, a escalabilidade do elemento e as garantias futuras são vitais para garantir que o switch atenda às necessidades existentes, mas os sistemas têm garantia de crescimento. Por fim, analiso o preço e a eficiência para se adequar ao orçamento e à meta de sustentabilidade. Esses fatores orientam na escolha para garantir que sejam os melhores no campo.
Diferenças entre switches gerenciados e não gerenciados
O controle, a flexibilidade e a complexidade do dispositivo diferenciam os switches gerenciados dos não tripulados. Um switch gerenciado fornece uma oportunidade de configurar o dispositivo e monitorar as atividades dos usuários na rede e qual tráfego passa por ele, o que significa que recursos avançados como VLANs, VoIP, QoS e várias configurações de segurança podem ser usados. Esses switches tendem a ser mais eficazes em redes grandes e mais complicadas, onde versatilidade, ajuste e alta personalização são necessários.
Por outro lado, switches não gerenciados implementam uma instrução plug-and-play e não exigem configuração. Eles são dispositivos amigáveis para pequenas redes ou configurações onde o manuseio adicional é desnecessário. Embora comparativamente mais baratos, eles não têm o controle e os recursos avançados que os switches gerenciados oferecem.
O switch certo a ser usado entre os dois depende do tamanho e da complexidade da sua rede, bem como dos requisitos da mesma.
Compreendendo o orçamento de PoE e a alocação de energia
O orçamento PoE é uma designação dada à potência máxima que a energia sobre um switch ethernet pode fornecer aos outros dispositivos conectados, como pontos de acesso telefônicos e câmeras IP. Os dispositivos conectados por meio do orçamento PoE têm cada um uma potência definida que eles exigem, e o orçamento PoE está lá para garantir que o número máximo de switches de um tipo na série seja equilibrado com a saída de potência máxima. Um dispositivo é corretamente abastecido com energia a cada momento quando a energia total consumida é calculada, e isso é comparado com o que foi definido como o limite PoE para o switch específico. Para evitar problemas dentro dos dispositivos interconectados da rede que são escaláveis no futuro, a permissão de energia deve depender principalmente da criticidade do dispositivo. Lembre-se sempre de verificar as especificações do switch e dos dispositivos energizados que você está usando para garantir que todos os componentes sejam compatíveis e possam trabalhar juntos de forma eficiente.
Vantagens dos Switches Gigabit Ethernet
Como a tecnologia Gigabit melhora o desempenho da rede
Fornecer velocidades de transferência de dados de até Gigabit por segundo permite a capacidade de compartilhar arquivos, transmitir vídeos e operar aplicativos responsivamente, melhorando o desempenho da rede massivamente. Este desenvolvimento acentua a eficiência e ajuda a maximizar as atividades onde a largura de banda necessária é tremenda, o que é perfeito para o local de trabalho moderno. Além disso, ele inibe o atraso ao se comunicar por meio dos dispositivos na rede, aumentando assim o fluxo de trabalho, que é um dos melhores recursos dos switches PoE Ethernet. Além disso, ele é compatível com versões anteriores de equipamentos antigos, portanto, atualizações incrementais de software podem ser feitas sem interferir na infraestrutura existente. Todas essas vantagens combinadas aumentam a confiabilidade, a flexibilidade de crescimento e o desempenho da rede.
Seguindo a comparação: 660 PoE Switch vs Fast Ethernet
A velocidade e a capacidade são as principais diferenças entre os dois. Se considerarmos a velocidade máxima de até 100 Mbps do Fast Ethernet, isso é substancialmente menor do que 1 Gbps do Gigabit Ethernet, que equivale a 1000 Mbps. Como um plus, aplicativos em nuvem, grandes fluxos de vídeo e arquivos, e programas modernos são todos auxiliados pela velocidade aprimorada.
Os switches Gigabit PoE eliminam a necessidade de fiação extra ao conectar câmeras IP, telefones VoIP ou pontos de acesso sem fio, pois podem fornecer energia a qualquer dispositivo interconectado. No entanto, quando se trata de dispositivos BeBD/Cad com altas capacidades, os switches sata ethernet rápidos não conseguiriam realizar e atender à largura de banda necessária, especialmente em um cenário exigente, o que certamente causaria atrasos e congestionamento de rede também.
Para expandir isso, a escalabilidade é outro aspecto a ser considerado. Quando se trata de Gigabit Ethernet, a quantidade de volume de tráfego de dados que precisa ser atendida é muito maior, garantindo que a infraestrutura esteja segura tanto de perspectivas de curto quanto de longo prazo do crescimento da rede. Pelo contrário, embora a 'Fast Ethernet' possa ser conectada em rede com uma quantidade limitada de largura de banda, o que é ideal para redes menores ou legadas, ela não pode acomodar operações de alta velocidade que podem ocorrer, dificultando requisitos futuros.
Dispositivos fast ethernet geralmente são muito mais baratos do que os Gigabit; no entanto, os primeiros podem ter alguns benefícios caros a longo prazo. Agora, em uma situação mais voltada para os negócios, aplicativos, dimensões de rede e escalabilidade determinam o quão elaborada a solução precisa ser. E dispositivos fast ethernet são ainda mais acessíveis.
Os benefícios do uso de Gigabit Ethernet em redes atuais
O principal benefício do gigabit ethernet é sua alta velocidade de transferência de até 1 Gbps, que oferece alta confiabilidade e requisitos de credenciais, o que torna o aplicativo ideal para redes modernas. Com isso, é ideal para executar videoconferências, computação em nuvem e transferências de arquivos grandes de forma eficiente. Além disso, o Gigabit Ethernet impulsiona as otimizações de rede minimizando a latência e a perda de pacotes, resultando em uso de rede ininterrupto e suave. Graças ao seu design inovador, qualquer infraestrutura atual pode ser aprimorada hoje com quase nenhum esforço de transição ou transformação. Essas indústrias adquiriram o Gigabit Ethernet no ano passado para se preparar para o futuro da integração de telecomunicações, suportando estruturas que poderiam se encaixar em switches que tinham layouts de 24 portas.
Configurando um switch Ethernet PoE: acordos de configuração e problemas comuns
Como configurar e instalar um switch Ethernet PoE
Ao configurar seu switch PoE, recomendo começar interligando-o ao desktop em rede e obtendo acesso à sua interface baseada na web. Depois de fazer isso, configure um endereço IP e VLANs conforme necessário e atribua portas que exijam configurações adequadas junto com o PoE. Outra configuração que precisa ser definida na caixa do cubo são as ordens de QoS para que o tráfego importante possa ter prioridade. A autenticação e o acesso do usuário precisam de restrição; portanto, todas as configurações precisam ser salvas corretamente para evitar configuração incorreta. Após cada etapa de configuração, as conexões precisam ser estabelecidas para verificar, digamos; por exemplo, todos os pontos foram conectados.
Vários problemas comuns podem surgir ao implantar um switch PoE (Power over Ethernet), prejudicando o desempenho ou a funcionalidade.
Alguns problemas provavelmente podem surgir quando um switch PoE for implantado, que é onde a energia é fornecida a dispositivos com fio por meio de cabos ethernet. Por exemplo, fornecimento de energia insuficiente tende a ser um problema comum quando a estimativa de consumo total de eletricidade dos dispositivos vinculados ao switch excede o orçamento total para energia no switch ethernet. Uma solução para esse problema seria maximizar a demanda total de energia de todos os dispositivos e garantir que o switch ethernet atenda aos requisitos.
Um problema frequentemente experimentado é o cabeamento incorreto. Sempre use cabos Ethernet de boa qualidade, como Cat5e ou Cat6, que podem lidar com transmissão de dados e energia. Cabos abaixo do padrão ou conectores defeituosos podem causar desconexões frequentes ou falha na inicialização, e esses problemas podem ser resolvidos conectando um switch passthrough PoE.
Outro problema pode surgir devido a um erro de configuração de porta encontrado durante a instalação do PoE. As portas relativas no switch precisam ser configuradas corretamente para que as portas PoE sejam ligadas. A outra verificação necessária pode ser que os dispositivos alimentados por PoE atendam aos requisitos das especificações IEEE que o switch aceita (802.3 af, 802.3at, 802.3bt, etc).
Por fim, problemas com firmware também podem restringir drasticamente o funcionamento do switch. Sempre garanta que o firmware do switch PoE seja o mais recente, porque os fabricantes os atualizam para corrigir bugs ou melhorar a compatibilidade do switch com dispositivos recém-projetados. Está dentro do escopo da rotina do usuário verificar regularmente esses problemas e os patches da Kunde para melhorar as operações e a confiabilidade da implantação do PoE.
Perguntas frequentes sobre switches Power Over Ethernet
Qual é a potência PoE máxima permitida por porta?
O padrão IEEE suportado para cada switch determina a potência máxima por porta. Notavelmente, a potência máxima permitida pelo padrão IEEE 802.3af (PoE) é de 15.4 watts por porta. Para uma saída de potência maior do que o padrão anterior, o padrão IEEE 802.3at (PoE+) pode acomodar até 30 watts de saída por porta, o que é adequado para switches com 4 portas PoE. A implantação do padrão mais evolutivo, IEEE 802.3bt, suporta 60 watts (tipo 3) e 90 watts (tipo 4) por porta, dependendo do tipo usado. Sempre verifique os dispositivos conectados no padrão específico do switch PoE usado e seu orçamento de energia para compatibilidade.
Os switches POE podem funcionar com telefones VoIP?
Os switches PoE são eficazes para alimentar telefones VoIP. Como os switches PoE enviam energia e dados por meio de um único cabo Ethernet, a necessidade de fontes de alimentação separadas é eliminada, simplificando assim a configuração. Como a maioria dos novos telefones VoIP vem equipada para funcionar com tecnologias PoE, é recomendável que você garanta que o que o telefone espera e os recursos do switch PoE correspondem, porque o fornecimento de energia insuficiente pode ser um problema.
Como uma rede que acomoda vários dispositivos de alta densidade pode ser suportada com um switch Gigabit PoE de 24 portas?
O switch Gigabit PoE de 24 portas atua como um hub para muitos dispositivos, incluindo telefones VoIP, câmeras IP, bem como pontos de acesso, alimentando-os e conectando-os centralmente. Isso ocorre porque um switch de 24 ou mais portas permite que o usuário evite congestionamentos no switch. O fato de ser um switch gigabit evita gargalos em áreas de pico de tráfego. Como o Power over Ethernet (PoE) facilita a implantação unificada, sendo econômico e fácil de instalar, as pessoas podem experimentar a natureza premium desses switches. Em dispositivos de alta densidade, como campi empresariais, o switch permite uma fonte de alimentação confiável por todas as portas, ao mesmo tempo em que combina várias funções em uma rede. Em essência, lembre-se sempre do orçamento total de energia antes que os dispositivos sejam conectados para confirmar a compatibilidade.
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: O que é um switch PoE e como ele funciona?
R: Um switch power over Ethernet (PoE) é um switch de rede que pode fornecer energia elétrica e dados para dispositivos de energia, o que é feito conectando um único cabo Ethernet. Especificamente, ele injeta energia no cabo Ethernet e nos dados para que dispositivos como câmeras IP, telefones VoIP e pontos de acesso sem fio não exijam cabos de energia dedicados separados.
P: Quais são os aspectos positivos de um switch PoE?
R: Vários benefícios dos switches PoE incluem custos reduzidos associados a equipamentos em termos de instalação, cabeamento, flexibilidade com posicionamento de dispositivos, consolidação de fornecimento de energia e alimentação de equipamentos que estão em áreas de difícil acesso. Eles são úteis para fornecer energia para câmeras de segurança, telefones VoIP e pontos de acesso sem fio em redes pequenas e grandes.
P: Qual é a diferença entre switches PoE gerenciados e não gerenciados por cabos Ethernet?
R: Os switches PoE gerenciados são mais avançados porque podem suportar configuração de VLAN, configurações de QoS e gerenciamento remoto, enquanto os switches PoE não gerenciados são dispositivos simples que simplesmente exigem conexão sem nenhuma outra configuração. Os switches PoE gerenciados são adequados para redes mais extensas e altamente sofisticadas, enquanto os não gerenciados são apropriados para redes pequenas básicas e uso doméstico.
P: Quantas portas PoE podem ser necessárias?
R: Consistente com seus requisitos, o número de portas pode variar. Conte dispositivos como switches Poy de quatro portas, oito portas, dezesseis portas, vinte e quatro portas, etc. O número de dispositivos PoE que você prevê, possível uso futuro e quaisquer outros dispositivos que usem um cabo elétrico padrão diferente de PoE também devem ser considerados.
P: Explique o que é PoE Passthrough e quais são suas vantagens.
R: Um dos recursos disponíveis em alguns switches PoE é o passthrough PoE, que permite que o switch obtenha PoE e então o distribua para outros endpoints. Essa funcionalidade é particularmente vantajosa ao usar encadeamento em série de dispositivos ou ao tentar alcançar uma distância maior da rede, pois permite que você use apenas uma fonte de alimentação para alimentar o switch e os dispositivos conectados.
P: Explique o que são PoE Af,1928, PoE At,1929 e PoE Bt,2030 e como eles diferem?
R: Cada um desses Padrões de Letras estabelece uma especificação compatível para vários níveis de PoE. Por exemplo, o PoE Tipo 802.3af fornece até 15.4 Watts, enquanto o PoE Tipo 802.3at fornece até 30 Watts, e o PoE Tipo 802.3, mas oferece um intervalo que pode ser maior, até um máximo de 60 Watts para o Tipo 3 e Poe Tipo 4, até no máximo 100 Watts por porta. Dispositivos mais antigos suportam dispositivos novos e mais potentes.
P: O que é melhor, switch PoE, TP-Link ou Netgear?
R: Em termos de recursos de switch PoE, TP-Link e Netgear são bastante competitivos entre si, pois ambas as marcas e empresas são despreocupadas quando se trata de seus preços. Leve em consideração fatores como o número total de portas PoE, orçamento da TK-Link e Netgear, bem como os recursos de gerenciamento dos dispositivos. As ofertas de produtos para cada marca variam de unidades de desktop padrão a modelos maiores montados em rack. Como tal, certifique-se de comprar cabos de rede adequados ao seu modelo.
P: Qual é a função das portas SFP em switches PoE?
R: Na minha opinião, as portas SFP (Small Form-factor Pluggable) são uma parte importante dos switches PoE, pois são modulares porque permitem que o usuário insira uma variedade de cabos de rede de fibra óptica ou cobre, permitindo maior versatilidade e mobilidade em redes multi-gigabit. Oferecer switches PoE com portas SFP maximiza a versatilidade no design de rede, facilitando conexões de longa distância ou alta velocidade com facilidade. Além das portas RJ-45, alguns switches ainda vêm com 2 portas SFP plus ou 4 portas SFP.
P: Quais métodos posso adotar para confirmar adequadamente se meu switch PoE tem energia suficiente para todos os dispositivos conectados?
R: As etapas sugeridas a serem seguidas para garantir que seu switch PoE atenda aos requisitos de energia dos dispositivos conectados a ele são as seguintes: 1) Adicione a energia PoE disponível do switch; 2) Adicione a potência mínima atribuída a cada dispositivo PoE que você conectará às especificações; 3) Adicione a potência máxima nominal dos dispositivos conectados e especifique isso no parâmetro do switch ao comprar; e 4) Ao usar dispositivos que consomem muita energia PoE, verifique os switches com suporte a PoE de alta potência ou os recursos de recuperação automática de PoE.
Fontes de Referência
- Desafios e soluções para sistemas PoE em switches Ethernet
- Ano de publicação: 2019
- Principais conclusões: Este artigo discute os benefícios da tecnologia Power over Ethernet (PoE), que permite fornecer energia DC juntamente com dados por meio de cabos Ethernet. Ele destaca vantagens como menores custos de lista de materiais e múltiplos níveis de proteção contra sobrecarga, curto-circuitos e superaquecimento. O artigo enfatiza a importância do handshaking em dispositivos PoE para evitar danos de instalações incorretas.
- Metodologia: Os autores fornecem uma visão geral abrangente da tecnologia PoE, discutindo seus desafios de implementação e soluções potenciais, embora metodologias experimentais específicas não sejam detalhadas no resumo.Desafios e Soluções para Sistemas PoE em Switches Ethernet, 2019).
- Caracterização de um sistema de iluminação LED baseado em Power-over-Ethernet (PoE)
- autores: Indika Perera e outros.
- Data de publicação: 2019-04-02
- Principais conclusões: Este estudo caracteriza um sistema de iluminação PoE, identificando perdas de energia em diferentes partes do sistema e comparando o desempenho de sistemas de iluminação LED baseados em PoE disponíveis comercialmente, incluindo aqueles com recursos plug-and-play. Os resultados indicam que os sistemas PoE podem atingir maior eficiência do que os sistemas CA tradicionais devido às perdas de conversão de energia minimizadas.
- Metodologia: Os autores desenvolveram uma metodologia para caracterizar a eficiência elétrica de sistemas de iluminação LED baseados em PoE, analisando componentes como equipamentos de fornecimento de energia, dispositivos energizados, cabos Ethernet e drivers de LED.Perera et al., 2019, pp. 109401K-109401K – 12).
- Avaliação e modelagem do consumo de energia de pontos de acesso WiFi alimentados por PoE
- autores: Hamidou Dembélé e outros.
- Ano de publicação: 2023
- Principais conclusões: Este artigo apresenta uma técnica de medição baseada no princípio PoE para avaliar o consumo de energia de pontos de acesso WiFi. Ele demonstra que a seleção ótima de larguras de banda disponíveis pode aumentar significativamente a eficiência energética durante a comunicação de dados.
- Metodologia: Os autores propõem um modelo geral para prever o impacto das características do tráfego de rede no consumo de energia do ponto de acesso, validado por meio de análise de regressão linear, apresentando baixos erros percentuais absolutos médios (MAPE).Dembélé et al., 2023, pp.).
- Uma arquitetura de software genérica para equipamentos de fornecimento de energia PoE
- autores: Andreas Mäkilä e outros.
- Data de publicação: 2022-06-01
- Principais conclusões: Este artigo apresenta uma arquitetura de software genérica para equipamentos de fornecimento de energia (PSE) Power over Ethernet (PoE), com o objetivo de gerenciar orçamentos de energia em vários PSEs de forma eficaz.
- Metodologia: Os autores discutem a união de recursos e requisitos de tempo real para várias soluções de hardware e desenvolvem uma arquitetura de software que pode interagir com diferentes PSEs.Mäkilä et al., 2022, pp.).
- Rede de posicionamento de luz visível habilitada para PoE com baixa necessidade de largura de banda e reconstrução de pulso de alta precisão
- autores: Zhenghai Wang e outros.
- Ano de publicação: 2024
- Principais conclusões: Este estudo propõe uma rede de posicionamento de luz visível (VLP) habilitada para PoE que melhora a precisão e a relação custo-benefício para posicionamento interno. O esquema proposto atinge alta precisão no posicionamento, mantendo baixos requisitos de largura de banda.
- Metodologia: Os autores apresentam técnicas de sincronização e um método de reconstrução de pulso de alta precisão para melhorar a qualidade do sinal e a precisão do posicionamento, validado por meio de resultados experimentais.Wang et al., 2024, págs. 1–11).
- Power over Ethernet
- Interruptor de rede